Отливки из серого чугуна (по ГОСТ 1412-85)

Серый чугун технологичный материал, об­ладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефек­тов по сравнению с чугуном других типов. Из него можно изготовлять отливки самой слож­ной конфигурации с толщиной стенок от 2 до 500мм.

В основу стандартизации серого чугуна (СЧ) заложены принципы регламентирования минимально допустимого значения времен­ного сопротивления разрыву при растяжении.

Марки, механические свойства серого чугуна по ГОСТ 1412-85, ИСО 185 и нацио­нальным стандартам некоторых стран приведены в табл. 58 — 60.

По ГОСТ 1412-85 марка серого чугуна оп­ределяется показателем временного сопротив­ления чугуна при растяжении. Условное обо­значение марки включает буквы СЧ — серый чугун и цифровое обозначение величины ми­нимального временного сопротивления при растяжении в МПа × 10-1:

СЧ 20 ГОСТ 1412-85.

Механические свойства серого чугуна обеспечиваются в литом состоянии или после термической обработки.

Поскольку значения прочности чугуна данной марки в отливке зависят от скорости охлаждения, определяемой толщиной стенки (диаметром) отливки, в стандартах приводятся минимальные значения σвв отдельно отлитых пробных заготовках других диаметров или сечений из СЧ каждой марки (табл. 2).

Классификация серого литейного чугуна по международному стандарту ИСО 185 включает шесть классов, устанавливаемых на основании результатов механических испытаний на рас­тяжение образцов, вырезанных из различных литейных проб.

Характерным показателем, определяющим марку чугуна, является временное сопротивле­ние при растяжении σв образцов из отдельно отлитых цилиндрических проб диаметром 30мм.

По стандарту Германии DIN1691 в заказе на отливки должно быть однозначно указано: является ли характерным свойством временное сопротивление при растяжении или твердость по Бринеллю ? В зависимости от этого марки­ровка чугунов обозначается по-разному. На­пример:

Чугун DIN 1691-GG-25

или

Чугун DIN 1691-GG-210HB

Данные о временном сопротивлении при растяжении, приведенные в табл. 2, являются гарантированными в отливках.

Связь между толщиной стенки (2,5 — 80мм) и твердостью отливки из различных марок СЧ представлена в DIN1691 в регламентирован­ном виде (табл. 59в), что позволяет правильно и точно устанавливать твердость для заданного интервала толщин стенок отливок.

1. Отечественные марки серого чугуна и зарубежные аналоги

Россия, ГОСТ 1412-85

ИСО 185

Великобритания, BS 1452

Германия, DIN 1691

США, ASTM A 48

Япония, JIS G 5501

СЧ 10

100

100

GG-10

20 В

FC 100

СЧ 15

150

150

GG-15

25 В

FC 150

СЧ 18

—

180

—

—

—

СЧ 20

200

200

GG-20

30 В

FC 200

СЧ 21

—

220

—

—

—

СЧ 24

—

—

—

—

—

СЧ 25

250

250

GG-25

35 В

FC 250

—

—

—

—

40 В

—

СЧ 30

300

300

GG-30

45 В

FC 300

СЧ 35

Л 5 0

350

GG  35

50 В

FС 350

2. Механические свойства отечественных и зарубежных серых чугунов

Стандарт

Марка чугуна

Толщина стенки, мм

Временное сопротивление при растяжении, МПа, не менее

Твердость НВ

ГОСТ 1412-85

СЧ 10

4

140

205

8

120

200

15

100

190

30

80

185

50

75

156

80

70

149

150

65

120

ИСО 185

100

2,5 — 10

120

—

10 — 20

90

—

BS 1452

100

30

100

—

DIN 1691

GG-10

5 — 40

100

—

ASTM А 48

20В

30,5

138

—

JIS G 5501

FC 100

4 — 50

98,1

201

ГОСТ 1412-85

СЧ 15

4

220

241

8

180

224

15

150

210

30

110

201

50

105

163

80

90

156

150

80

130

ИСО 185

150

2,5 — 10

155

—

10 — 20

130

—

20 — 30

115

—

30 — 50

105

—

ИСО 185

150

20 — 40

120*

—

40 — 80

110*

—

80 — 150

100*

—

150 — 300

90**

—

BS 1452

150

30

150

—

DIN 1691

GG-15

2,5- 5

180

—

5- 10

.155

—

10 — 20

130

—

20 — 40

120

—

40 — 80

110

—

80 — 150

100

—

150 — 300

90***

—

ASTM A 48

25В

30,5

172

205

JIS G 5501

FC 150

4 — 8

186

241

8- 15

167

223

15- 30

147

212

30 — 50

127

201

ГОСТ 1412-85

СЧ 18

30

180

—

BS 1452

180

30

180

—

ГОСТ 1412-85

СЧ 20

4

270

255

8

220

240

15

200

230

30

160

216

50

140

170

80

130

163

150

120

143

ИСО 185

200

2,5 — 10

205

—

10 — 20

180

—

20 — 30

160

—

30 — 50

145

—

ИСО 185

200

20 — 40

170*

—

40 — 80

150*

—

80 — 150

140**

—

150 — 300

130**

—

BS 1452

200

30

200

—

DIN 1691

GG-20

2,5- 5

200 — 300

—

5- 10

205

—

10 — 20

180

—

20 — 40

170

—

40- 80

150

—

80 — 150

140

—

150 — 300

130***

—

ASTM А 48

30В

30,5

207

—

JIS G 5501

FC200

4 — 8

235

255

8- 15

216

235

15 — 30

196

223

30 — 50

167

217

ГОСТ 1412-85

СЧ 21

30

300

—

BS 1452

220

30

220

—

ГОСТ 1412-85

СЧ24

30

240

—

ГОСТ 1412-85

СЧ25

4

310

260

8

270

255

15

250

245

30

210

238

50

180

187

80

165

170

150

150

156

ИСО 185

250

4 — 10

250

—

10- 20

225

—

20 — 30

205

—

30 — 50

185

—

ИСО 185

250

20 — 40

210*

—

40 — 80

190*

—

80 — 150

170**

—

150 — 300

130**

—

BS 1452

250

30

250

—

DIN 1691

GG-25

5 — 10

250 — 350

—

10 — 20

225

—

20 — 40

210

—

40- 80

190

—

80 — 150

170

—

150 — 300

160***

—

ASTM A 48

35В

30,5

241

—

ASTM А 48

40В

30,5

276

—

JIS G 5501

FC 250

4 -8

275

259

8 —  15

255

248

15-30

245

241

30 — 50

216

224

ГОСТ 1412-85

СЧ 30

4

—

—

8

330

270

15

300

260

30

260

250

50

220

197

80

195

187

150

180

163

ИСО 185

300

10 -20

270

—

20 — 30

245

—

30- 50

225

—

ИСО 185

300

20 — 40

250 *

—

40 — 80

220 *

—

80 — 150

210 **

150 — 300

190 **

—

BS 1452

300

30

300

262

DIN 1691

GG-30

10 — 20

300 — 400

—

20- 40

250

—

40 — 80

220

80 — 150

210

—

150 — 300

190

—

ASTM А 48

45В

30,5

310

—

JIS G 5501

FC 300

8- 15

304

269

15 — 30

294

262

30 — 50

265

248

ГОСТ 1412 85

СЧ 35

4

—

—

8

380

290

15

350

275

30

310

270

50

260

229

80

225

201

150

205

179

ИСО 185

350

10- 20

315

—

20 — 30

290

—

30 — 50

270

—

ИСО 185

350

20 — 40

290 *

—

40 — 80

260 *

—

80 — 150

230 **

—

150 — 300

210 **

—

BS 1452

350

30

350

—

DIN 1691

GG-35

10 — 20

350 — 450

—

20 — 40

290

—

40 — 80

260

—

80 — 150

230

—

150 — 300

210 ***

—

ASTM A 48

50В

30,5

345

—

JIS G 5501

FC 350

15 — 30

343

277

30 — 50

314

269

ASTM A 48

55B

30,5

379

—

ASTM A 48

60В

30,5

414

—

* Приливная проба диаметром 30мм.

** Приливная проба диаметром 50мм.

*** Ориентировочные данные

2а. Механические свойства серого чугуна, не предусмотренные ГОСТом приведенные в приложениях к некоторым национальным стандартам

Марка чугуна

σизг, МПа

σсж, МПа

τср, МПа

КС, кДж/м

Е · 10-3, МПа

σизг-1, МПа

К1с, МПа·м1/2

ГОСТ 1412-85

СЧ 10

280

530

110

—

70 — 110

—

—

СЧ 15

350

650

150

10

70-110

70

10

СЧ 20

420

800

200

20

85 — 110

90

15

СЧ 25

490

950

250

40

90-110

110

20

СЧ 30

560

1100

300

60

125 — 145

140

25

СЧ 35

630

1250

350

80

130 — 160

160

25

DIN 1691

GG-15

250

600

170

—

78 — 103

70

10

GG-20

290

720

230

—

88 — 113

90

13

GG-25

340

840

290

—

103 — 118

120

15

GG-30

390

960

345

—

108 — 137

140

18

GG-35

490

1080

400

—

123 — 143

145

20

BS 1452

150

—

600

173

—

100

68

—

180

—

672

207

—

109

81

—

220

—

768

253

—

120

99

—

260

—

869

299

—

128

117

—

300

—

960

345

—

135

136

—

350

—

1080

403

—

140

145

—

400

—

1200

460

—

145

152

—

2б. Классы твердости серого чугуна по ИСО 185

Класс твердости

Пределы изменения твердости НВ

Класс твердости

Пределы изменения твердости НВ

Н 145

170 max

Н215

190 — 240

Н 175

150 — 200

Н235

210 — 260

Н 195

170 — 220

Н255

230 — 280

В стандарте Великобритании BS1452 пред­ставлено семь марок серого чугуна.

Стандарт США ASTMА 48 включает де­вять марок чугуна. Условное обозначение мар­ки включает цифровое обозначение и букву «В». Число определяет временное сопротивле­ние разрыву (фунтах/кв. дюйм), например:

20В ASTMA48.

Стандарт Японии JISG5501 включает шесть марок чугуна. Условное обозначение марки включает буквы FCи цифровое обозна­чение величины минимального временного сопротивления при растяжении в МПа × 10-1, например:

FC25 JISG5501.

Механические свойства чугуна, обеспечи­вающие долговечность и надежность изделия, не предусмотренные ГОСТом и приведенные в приложении национальных стандартов, даны в табл. 59а.

В большинстве национальных стандартов на серые чугуны.регламентирующих механи­ческие свойства, химический состав чугунов не оговаривается, кроме стандартов России и США.

2в. Твердость по Бринеллю отливок из серого чугуна по DIN1691

Марка чугуна *

Толщина стенки, мм

Твердость по Бринеллю НВ**

минимум

максимум

GG-150HB

2,5- 5

—

210

5 — 10

—

185

10 — 20

—

170

20 — 40

—

160

40 — 80

—

150

GG-170HB

2,5 — 5

170

260

5 — 10

140

225

10 — 20

125

205

20 — 40

110

185

40- 80

100

170

GG-190HB

4 — 5

190

275

5 — 10

170

260

10 — 20

155

230

20 — 40

135

210

40 — 80

120

190

GG-220HB

5 — 10

200

275

10 — 20

180

250

20- 40

160

235

40 — 80

145

220

GG-240HB

10 — 20

200

275

20 — 40

180

225

40 — 80

165

240

GG-260HB

20- 40

200

275

40 — 80

185

260

* В марке чугуна указаны значения твердости, соответствующие стенке отливки толщиной 15мм, кроме GG-260 НВ.

** Интервал твердости годен только для указанной области толщин стенок. Интер­вал твердости может быть уже, но разница должна быть не менее 40НВ.

3. Область применения серого чугуна наиболее распространенных марок

Марка чугуна

Требования к деталям

Изготовляемые детали

СЧ 30

Условные напряжения изгиба при­мерно до 50МПа

Станины ножниц и прессов, блоки и плиты многошпиндельных станков, патроны токарных станков, зубчатые колеса

Условные давления между трущимися поверхностями ≥ 2 МПа

Направляющие плиты, станины с направляющими револьверных, ав­томатических, токарных и других интенсивно нагруженных станков; муфты, кулачки

Высокая герметичность

Гидроцилиндры, корпуса гидронасо­сов, компрессоров и золотников высокого давления

СЧ25

Жаростойкость и повышенная проч­ность

Кокильные формы, выпускные тру­бы, фитинги

СЧ 20

Условные напряжения изгиба при­мерно до 30МПа

Станины долбежных станков, верти­кальные стойки фрезерных, стро­гальных и расточных станков

Условные давления между трущимися поверхностями ≥ 0,5МПа (> 0,15МПа в отливках массой более 10т) или подверженность поверхностной закалке

Станины с направляющими боль­шинства металлорежущих станков, зубчатые колеса, маховики, тормоз­ные барабаны, диски сцепления

Высокая герметичность

Гидроцилиндры, гильзы, корпуса гидронасосов, золотников и клапа­нов среднего давления (до 8МПа)

СЧ 18

Средняя прочность и хорошая обра­батываемость

Корпусные детали

СЧ 15

Условные напряжения примерно до 10МПа

Основания большинства станков, ступицы, корпуса клапанов и венти­лей и другие детали сложной кон­фигурации при недопустимости большого коробления и невозмож­ности получения их старения. Тонкостенные отливки с большими габаритными размерами  небольшой массы

Давление между трущимися поверх­ностями ≤ 0,5МПа

Салазки, столы, корпуса задних ба­бок,  корпуса маточных гаек, зубча­тые   колеса,   кронштейны, люнеты, вилки переключения, шкивы,  план­шайбы

СЧ 10

Слабонагруженные детали:

износ не имеет большого значения;

Корыта, крышки, кожухи

деформации (коробления) должны быть минимальны

Основания приветными направляющими, плиты, стойки, подшипники, втулки

Детали из чугуна, марок СЧ 30 и СЧ 20, которые должны обладать преимущественной износоустойчивостью в трущейся паре, рекомендуется ставить сопряженно с деталями из чу­гуна соответственно маркам СЧ 20 и СЧ 15 за исключением следующих случаев:

а)  когда обе детали в трущейся паре должны быть в равной мере износоустойчивы и ос­новной деталью является верхняя;

б)  когда условия эксплуатации создают возможность абразивного износа.

В этих случаях обе составляющие трущейся пары следует изготовлять из чугуна одной марки.

« Назад [Отливки из серого чугуна] Далее »